JP5027007B2 - クリーニングブラシ、画像形成装置及びクリーニングブラシのブラシ製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、複写機・プリンタ・ファクシミリ或いはこれらを機能的に具備した複合機等に用いられて、転写紙表面に画像を転写した後の像担持体表面をクリーニングするクリーニング装置、具体的には、像担持体の表面に接触するクリーニングブラシ、クリーニングブラシを備えたクリーニング装置、画像形成装置及びクリーニングブラシのブラシ製造方法に関する。

従来から、複写機・プリンタ・ファクシミリ或いはこれらを機能的に具備した複合機等の画像形成装置には、感光体上に形成された静電潜像を現像剤（トナー）によってトナー像として可視化した後、そのトナー像を中間転写ベルトに一次転写したうえで転写紙表面に二次転写するものが周知である。

また、このような画像形成装置には、次の画像形成処理のために、二次転写後の中間転写ベルトの表面に、転写されずに残存してしまった残トナー等をクリーニングするクリーニング装置を配置したものも周知である。

このクリーニング装置は、中間転写ベルトの表面に接触するファーブラシ等のクリーニングブラシと、クリーニングブラシにクリーニングバイアスを印加する回収ローラと、回収ローラの表面とカウンタ方向で接触するクリーニングブレードとを備えている。

これにより、中間転写ベルトの表面に残存した残トナーは、クリーニングブラシによって除去された後、回収ローラを経由して回収することができる（例えば、特許文献１参照）。
特開２００７−２４８８１７号公報

ところが、上述した画像形成装置に採用されるクリーニングブラシを用いて中間転写ベルトの表面をクリーニングするブラシクリーニング方式にあっては、中間転写ベルトにトルク変動を比較的与えない方式であり、中間転写ベルトの速度変動に対する追従性という観点においては優れた利点を備えているものの、トナー外添剤に対するクリーニング性が損なわれ易く、中間転写ベルト上にトナー外添剤による残像が残り易いという問題が生じていた。

トナー外添剤は、中間転写ベルトの表面を研磨する研磨剤として現像剤（トナー）に含有されており、例えば、トナー体積平均粒子径の約１／１０以下の外径である酸化チタン等が使用されている。

また、トナー外添剤は、トナー粒子の表面から離脱し易く、二次転写工程でトナー粒子から引き剥がされてしまうことにより中間転写ベルトの表面にトナー粒子とは独立して残存するものもある。

従って、二次転写後に中間転写ベルト表面に残存した残トナーは、その殆どは二次転写時のバイアス印加に伴ってクリーニングブラシを通過する時にバイアスクリーニングされるものの、残トナーのトナー粒子から引き剥がされたトナー外添剤は中間転写ベルトから静電気的に引き離し難く、クリーニングブラシ通過後も中間転写ベルト上に残存してしまうことがある。

さらに、中間転写ベルト上に残存したトナー外添剤は、中間転写ベルト表面が画像パターンに対応して表面状態が変化する（表面粗さが変化する）要因となってしまうばかりでなく、トナー外添剤が付着したままの所と付着していない所とでは、転写効率が変化してしまい、結果的に画像濃度が変化してしまう等、画質の信頼性を損なってしまうという問題となっていた。

そこで、本発明は、上記事情を考慮し、トナー外添剤の回収効率を向上させることができ、画質の信頼性を向上することができるクリーニングブラシ、画像形成装置及びクリーニングブラシのブラシ製造方法を提供することを目的とする。

本発明のクリーニングブラシは、多数のブラシ繊維を高密度に放射状に備えたロール状のクリーニングブラシであって、前記ブラシ繊維先端部に無機酸化物微粒子が吸着されていることを特徴とする。

この際、クリーニングブラシは、前記無機酸化物微粒子がトナー外添剤の少なくとも1種類と同一の材料であることが好ましく、特に、前記無機酸化物微粒子が酸化チタンであるのが好ましく、しかも、その酸化チタンの体積平均一次粒子径が１μｍ以下であるのが好ましい。

また、本発明の画像形成装置は、無機酸化物微粒子からなるトナー外添剤を含有したトナー像を転写紙に転写する像担持体の表面に残存する転写後の残トナーを除去するクリーニング装置を備えた画像形成装置であって、前記像担持体の表面と接触するように多数のブラシ繊維を高密度に放射状に備え且つ前記ブラシ繊維先端部に無機酸化物微粒子を吸着したロール状のクリーニングブラシと、該クリーニングブラシで回収した残トナーを回収する回収部材と、を備えていることを特徴とする。

この際、クリーニングブラシは、前記無機酸化物微粒子がトナー外添剤と同一の材料であることが好ましく、特に、前記無機酸化物微粒子が酸化チタンであるのが好ましく、しかも、その酸化チタンの体積平均一次粒子径が１μｍ以下であるのが好ましい。

また、本発明のクリーニングブラシのブラシ製造方法は、無機酸化物微粒子をクリーニングブラシに供給しながら対向電極にバイアスを印加することで、対向電極とクリーニングブラシのブラシ繊維先端部との間で微小放電を発生させると共に、この時に発生する放電生成物を前記クリーニングブラシのブラシ繊維先端部に吸着させることを特徴とする。

さらに、本発明のクリーニングブラシのブラシ製造方法は、クリーニングブラシのブラシ繊維先端部に無機酸化物微粒子を付着させた状態で、高温のヒートパイプの内周面に前記クリーニングブラシのブラシ繊維先端部付近を内接させつつ、前記クリーニングブラシを回転させることによって前記クリーニングブラシのブラシ繊維先端部に無機酸化物微粒子を溶融・吸着させることを特徴とする。

尚、上記何れの方法においても、前記クリーニングブラシのブラシ繊維先端部付近に、予めステアリン酸化合物を塗布していても良い。

本発明によれば、トナー外添剤の回収効率を向上させることができ、画質の信頼性を向上することができる。

次に、本発明の一実施形態に係るクリーニング装置及び画像形成装置について、図面を参照して説明する。

図１は本発明の一実施形態に係るクリーニング装置を備えた画像形成装置の一例の説明図、図２は本発明の一実施形態に係るクリーニング装置の要部の断面図、図３は本発明の一実施形態に係るクリーニング装置におけるクリーニングブラシのブラシ繊維先端部に無機酸化物微粒子を吸着させる吸着方法の一例を示す説明図、図４は本発明の一実施形態に係るクリーニング装置におけるクリーニングブラシのブラシ繊維先端部に無機酸化物微粒子を吸着させる吸着方法の他例を示す説明図、図５乃至図７は本発明の一実施形態に係るクリーニング装置におけるクリーニングブラシの説明図（代用写真）である。

［画像形成装置の全体構成］
図１に示すように、本発明の一実施形態に係る画像形成装置としてのプリンタ１は、図示しないコンピュータ等に接続されており、そのコンピュータ等から送られてくる画像情報に基づいてフルカラー画像を転写紙に転写・定着するものである。尚、プリンタ１は、図１の右側がオペレータが操作する正面側となっている。

プリンタ１は、表面に静電潜像が形成される感光体２と、現像器ユニットとしての回転現像装置本体３と、露光装置としてのレーザユニット４と、補充用トナーを収容したトナーコンテナ５と、トナーコンテナ５に収容した補充用トナーを回転現像装置本体３に供給するトナー補給部材６と、中間転写ユニット７と、二次転写ローラ８と、定着装置９とを有している。

［感光体２の構成］
感光体２は、プリンタ１の内部略中央に回転自在に設けられ、その回転軸はプリンタ１の正面側から幅方向に延びるように、即ち、図１の紙面奥行き方向に延びるように設けられている。また、感光体２の上部には、感光体２の表面を一様に帯電するための帯電ローラ１０が設けられている。さらに、感光体２の側方には、感光体２の表面に残留したトナーや付着物を清掃するためのドラムクリーニング装置１１が設けられている。

［回転現像装置本体３の構成］
回転現像装置本体３は、感光体２に形成された静電潜像を各色のトナーによって現像するものであり、感光体２に隣接して、その回転中心が感光体２の回転中心と略同じ高さ位置になるように設けられている。また、回転現像装置本体３は、その全体が感光体２の回転中心軸線と平行な軸線回りに回転自在な円筒形状を呈し、図示しないモータやギアを含む駆動系によって回転される。さらに、回転現像装置本体３は、本実施の形態では４等分割されて４色（例えば、イエロー（Ｙ）・マゼンダ（Ｍ）・シアン（Ｃ）・ブラック（Ｋ））のトナーに対応する４つの現像器１２が設置可能となっている。

各現像器１２は、それぞれ略同様の構成であり、感光体２に対向配置可能な現像ローラ１３等が設けられている。また、各現像器１２は、トナーコンテナ５とは離間して配置されており、これにより、回転現像装置本体３のトナー収容スペースは小さく、現像器１２の小型化を図っている。さらに、現像器１２は、回転現像装置本体３に対してそれぞれ着脱可能となっており、現像器１２のメンテナンスや交換を容易に行うことができる。

尚、各現像器１２には、トナーコンテナ５から補給用トナーを現像器１２の内部に補給するために、現像器１２の外形を構成するトナーケース１４の外周面にトナー補給部材６の先端が臨むようにスリット等（図示せず）を形成したゴム等の弾性材料からなるトナー補給部（図示せず）が設けられている。

［レーザユニット４の構成］
レーザユニット４は、外部のコンピュータ等から送られてきた画像情報に基づいて、感光体２を走査露光するものであり、感光体２の上方に配置されている。また、レーザユニット４の内部には、図示を略するレーザ光源、ポリゴンミラー、ポリゴンミラー駆動用モータ等の公知の構成を備えている。さらに、レーザユニット４のレーザ光路の前方には、反射ミラー１５が設けられており、レーザユニット４から発射されたレーザ光は、この反射ミラー１５によって屈曲されて感光体２の表面に照射されるようになっている。

［トナーコンテナ５の構成］
トナーコンテナ５は、回転現像装置本体３の各現像器１２に対応して補給用トナーを収容しているものであり交換可能となるようにプリンタ１に着脱可能に設置されている。また、トナーコンテナ５は、プリンタ１の一方の側面から他方の側面側に向って（図１の紙面奥行き方向に向って）にイエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），ブラック（Ｋ）の各色の補給用トナーを収容した４つのトナーコンテナ５が独立して並列配置されている。

［トナー補給部材６の構成］
トナー補給部材６は、トナーコンテナ５に収容された各色のトナーを、対応する現像器１２に供給するためのものであり、感光体２の上方において、レーザユニット４とトナーコンテナ５との間のスペースに配置されている。また、トナー補給部材６は、上下方向に移動可能にトナーコンテナ５と同数配置されており、図１の紙面奥行き方向にずれた位置で各現像器１２内に臨むことで補給用トナーを現像器１２に補給することができる。

尚、各現像器１２に供給される補給用トナーには、無機酸化物微粒子である、酸化チタン・酸化ケイ素・酸化亜鉛・酸化アルミニウム・シリカ等の少なくとも一つがトナー外添剤として含有されている。

この際、トナー外添剤には、特に、中間転写ベルト１６の表面研磨性に優れた酸化チタンを含むのが好ましい。

［中間転写ユニット７の構成］
中間転写ユニット７は、感光体２に形成された各色のトナー画像が無端状の中間転写ベルト１６に順次一次転写されるものであり、感光体２及びトナーコンテナ５の下方に配置されている。この中間転写ベルト１６は、離間して配置された駆動ローラ１７及び従動ローラ１８，１９の間に掛け渡されている。また、中間転写ベルト１６の感光体２と対向する部分は、一次転写ローラ２０によって感光体２に当接するように構成されている。尚、従動ローラ１８は、本実施の形態では中間転写ベルト１６の緊張状態を維持するためのテンションローラの機能を具備している。また、中間転写ベルト１６は、回転現像装置本体３の下方に配置されたクリーニング装置２１によってクリーニングされる。

駆動ローラ１７は、感光体２と回転現像装置本体３との接触部の略真下に配置され、その中心は回転現像装置本体３の最下端よりもさらに下方に位置している。そして、図示しないモータ及びギアを含む駆動部によって駆動されるようになっている。

従動ローラ１８は、トナーコンテナ５のプリンタ１正面側の底部に近接して配置されており、その高さ位置は略感光体２と同じ位置である。

一次転写ローラ２０は感光体２の下方に設けられ、これにより、中間転写ベルト１６の所定範囲が感光体２に当接されている。

［二次転写ローラ８の構成］
二次転写ローラ８は、中間転写ベルト１６に転写された画像を、搬送されてきた転写紙に二次転写するためのものであり、駆動ローラ１７の下方に対向配置されている。そして、この二次転写ローラ８には、図示しない電圧印加手段によって、転写紙に対して画像転写のためのバイアス電圧が印加されている。

［定着装置９の構成］
定着装置９は、転写紙上に転写されたトナー（画像）を溶融定着するために転写紙の表裏から加熱・加圧するものであり、回転現像装置本体３の下方でプリンタ１の背面寄りに配置されている。この定着装置９は、ハロゲンヒータ等の熱源２２の発熱によって加熱する定着ローラ２３と、定着ローラ２３に圧接する加圧ローラ２４とを備えている。

［搬送経路の構成］
プリンタ１の底部には、図示を略する転写紙を収納する給紙カセット２５が設けられている。そして、この給紙カセット２５に収納された転写紙は給紙部２６から取り出されて排出口２７に至る搬送経路２８へと搬送され、その搬送過程にて上述した画像転写・定着処理が施される。尚、給紙カセット２５は、転写紙の交換や補給等のためにプリンタ１の正面側から引き出し可能とされている。

また、プリンタ１の側面には、起倒可能な手差トレイ２９が設けられており、この手差トレイ２９に転写紙を装着することも可能となっている。手差トレイ２９に装着された転写紙は、手差給紙部３０から取り出されて搬送経路２８に合流され、その搬送過程にて上述した画像転写・定着処理が施される。

さらに、搬送経路２８の二次転写ローラ８よりも上流側には、給紙部２６又は手差給紙部３０から取り出された転写紙の先端と中間転写ベルト１６とのタイミング調整のためのレジストローラ対３１が設けられ、搬送経路２８の定着装置９よりも下流側には、両面印刷処理のために定着済みの転写紙をレジストローラ対３１よりも搬送経路２８の上流側へと反転搬送する反転経路３２が設けられている。この際、反転するための転写紙は、一旦、排出口２７付近にまで搬送された後、転写紙後端が搬送経路２８における反転経路３２の上流口よりも下流側へと搬送された後、スイッチバックローラ３３の反転によって反転経路３２へと送り込まれる。

［画像形成動作］
上記の構成において、プリンタ１に電源が投入されると、各種パラメータが初期化され、定着装置９の温度設定を行うなどの初期設定が実行される。そして、このプリンタ１に接続されたコンピュータ等から画像データが入力され、印刷開始の指示がなされると、以下のようにして画像形成動作が実行される。

尚、この画像形成動作中においては、トナー補給部材６は回転現像装置本体３から離間して上方の待避位置に移動させられている。

先ず、帯電ローラ１０によって感光体２が帯電された後、感光体２に対してレーザユニット４により画像データに対応した走査露光が行われ、感光体２に静電潜像が形成される。

次に、回転現像装置本体３が回転されて、対応する色の現像器１２が感光体２に対向させられる。この状態で、感光体２の静電潜像が対応する色のトナーによって現像される。

現像された画像は、中間転写ベルト１６に転写され、以上の動作を各色毎に順次繰り返すことによって、中間転写ベルト１６上にフルカラー画像が形成される。尚、感光体２に残留した残トナー等は、ドラムクリーニング装置１１により清掃されて、図示しない廃トナーコンテナに廃棄される。

一方、給紙部２６によって取り出された給紙カセット２５の最上位に位置する転写紙は、レジストローラ対３１によって中間転写ベルト１６上の画像形成位置とでタイミング合わせを行ったうえで二次転写ローラ８へと搬送される。

二次転写ローラ８は中間転写ベルト１６に当接しているため、二次転写ローラ８に印加された転写バイアスにより中間転写ベルト１６上に形成されたフルカラー画像が転写紙に転写された後、定着装置９に案内され、この定着装置９による加熱・加圧によって画像が転写紙に定着される。

定着後の転写紙は、片面印刷の場合にはスイッチバックローラ３３を経由してそのまま排出口２７から排出される。また、両面印刷の場合には、スイッチバックローラ３３により反転経路３２へとスイッチバックされ、レジストローラ対３１よりも搬送経路２８の上流側へと戻され後、転写紙の裏面側に画像形成処理を行ったうえで排出口２７から排出される。

また、転写後の中間転写ベルト１６に残留した残トナー等は、バイアスクリーニング方式を採用したクリーニング装置２１によって除去された後、図示しない廃トナー容器に廃棄される。

［クリーニング装置２１］
以下、本発明のクリーニング装置２１の具体例を説明する。

クリーニング装置２１は、図２に示すように、中間転写ベルト１６の表面と接触するように多数のブラシ繊維（導電性）を芯金に巻き付けた円筒状の静電ファーブラシ等からなるクリーニングブラシ３４と、クリーニングブラシ３４に所定量食込ませてクリーニングブラシ３４で掻き取った残トナーを回収する回収ローラ３５と、回収ローラ３５の表面とカウンタ接触して回収ローラ３５で回収した残トナーを掻き取るクリーニングブレード３６と、クリーニングブレード３６で掻き取った残トナー等を廃トナーコンテナへと搬送するスパイラル３７とを備えている。

尚、残トナーを回収するトナー回収手段としては、上述した回収ローラ３５を当接させてのバイアス回収方式の他、フリッカー等による掻き落とし方式でも良い。

クリーニングブラシ３４は、例えば、６ナイロン等の樹脂性のブラシ繊維（フィラメント）を高密度に植設した長尺の織布を螺旋状に巻き付け接着してロール状に形成したもので、ブラシ繊維に潤滑剤としてフッ素系樹脂粉体（例えば、三菱油化カイナー５００等）を予め塗布しておいても良い。

また、クリーニングブラシ３４は、所定の食い込み量（Ａ）で中間転写ベルト１６の表面に接触している。尚、この食い込み量（Ａ）の定義は、中間転写ベルト１６が存在しなかった場合、クリーニングブラシ３４のブラシ繊維先端部が中間転写ベルト１６内へ入り込む最大値として定義する。

本発明において、食い込み量（Ａ）は、１±０．２ｍｍに設定しているが、ブラシ繊維の長さの半分以下までであれば特に問題はない。尚、クリーニングブラシ３４の食い込み量（Ａ）は、０．５〜１．５ｍｍの範囲内に設定するのが好ましい。

中間転写ベルト１６とクリーニングブラシ３４との接触点において、中間転写ベルト１６とクリーニングブラシ３４の線速度比は０．５〜２．０（カウンター方向）の範囲内にあることが望ましい。

これは、線速差が小さすぎるとクリーニング不良が発生し易く、大きすぎるとトナー飛散が発生し易いためである。

一方、クリーニングブラシ３４は、図２の矢印で示すように、中間転写ベルト１６の回転方向と逆方向に回転し、その接触部分における線速度比は１．１に設定されている。この際、線速度比は、０．８〜１．２０の範囲内に設定するのが好ましい。

また、クリーニングブラシ３４は、所定の食い込み量（Ｂ）を持って回収ローラ３５に接触している。回収ローラ３５は、例えば、ステンレス製の円柱体からなり、クリーニングブラシ３４の回転方向と逆方向に回転し、クリーニングブラシ３４の各ブラシ繊維に付着した残トナー等を回収ローラ３５側に電気的に回収する。

回収ローラ３５に対するクリーニングブラシ３４の食い込み量（Ｂ）は、例えば、回収ローラ３５がなかったとした場合、クリーニングブラシ３４のブラシ繊維先端部が回収ローラ３５に入り込む最大値として定義し、本実施の形態例ではβ＝１．０±０．２ｍｍに設定している。尚、好ましい食い込み量（Ｂ）の値として、０．５〜１．５ｍｍの範囲内に設定するのが望ましい。

また、食い込み量（Ａ）と食い込み量（Ｂ）との関係においては、
（Ａ）≦（Ｂ）
とするのが好ましく、
（Ａ）＞（Ｂ）
とした場合には、クリーニングブラシ３４のブラシ繊維間に残トナーが溜まり易くなる。

尚、クリーニングブラシ３４は、中間転写ベルト１６との相対的位置を可変としても、固定としても構わないが、圧接離間が必要な構成においては、クリーニングブラシ３４と中間転写ベルト１６の相対的位置は可変となる。

また、トナー外添剤は、帯電し難く電気的にコントロールすることが難しい。従って、中間転写ベルト１６の表面クリーニングの際には、トナー外添剤は、クリーニングブラシ３４の掻き取り作用によって中間転写ベルト１６の表面から除去することに依存している。換言すれば、トナー外添剤は、電気的に回収されるよりもむしろ非静電気的力による回収性に支配されている。

そのため、中間転写ベルト１６上のトナー外添剤をクリーニングするためには、クリーニングブラシ３４への吸着性を上げる必要がある。

この際、クリーニングブラシ３４の吸着性を上げるには、クリーニングブラシ３４のブラシ繊維先端部に酸化チタンのようなトナー外添剤の少なくとも1種類と同一の材質からなるものを選択して吸着させるのが好ましい。

即ち、同一材質の外添剤は、粒子の表面エネルギーの影響で非常に凝集し易く、換言すれば、同一種類の外添剤はクリーニングブラシ３４に付着し易いこととなる。また、クリーニングブラシ３４から脱落してしまった場合であっても、他のユニットを汚染する影響も少ない。

尚、トナー外添剤として、無機酸化物微粒子である、酸化チタン・酸化ケイ素・酸化亜鉛・酸化アルミニウム・シリカ等の少なくとも一つが含有されている場合、クリーニングブラシ３４のブラシ繊維先端部には、これらの無機酸化物微粒子のうち主として用いられている材料のものを吸着させる。

また、クリーニングブラシ３４は、回収ローラ３５の回転軸を中心に回動可能な軸受アーム３９を介して揺動可能に支持されている。軸受アーム３９は、図示を略すバネやカムを介して回動し、これにより、クリーニングブラシ３４が中間転写ベルト１６に対して圧接・離間することができるようになっている。尚、バネは、常時は中間転写ベルト１６側にクリーニングブラシ３４を押圧するように付勢設定されており、必要に応じてカムを回転させることでクリーニングブラシ３４を中間転写ベルト１６に圧接・離間させることができる。

さらに、クリーニングブラシ３４の両端軸受（図示せず）は、回収ローラ３５の回転軸に対して回動可能な軸受アーム３９によって相対位置が一定であるため、常にクリーニングブラシ３４を回収ローラ３５に対して食い込み量（Ｂ）で食い込ませることができる。

また、回収ローラ３５の軸受は、片側が導電性軸受となっており、この導電性軸受を通して回収ローラ３５にバイアスが印加されるようになっている。この際、クリーニングブラシ３４の軸受は非導電性とされ、回収ローラ３５に印加したバイアスにロスが発生し難く、クリーニングバイアスとして作用できるようになっている。

本実施の形態では、回収ローラ３５の駆動ローラ（図示せず）が導電性を有しており、クリーニング対向電極としての役割を果たしている。尚、駆動ローラは接地されている。クリーニング電流は回収ローラ３５から導電性クリーニングブラシ３４を通して中間転写ベルト１６から駆動ローラに流れるようになっている。クリーニングブラシ３４の抵抗を最適にすることで、中間転写ベルト１６とクリーニングブラシ３４、またクリーニングブラシ３４と回収ローラ３５との間で必要十分な電界を形成することができる。

［クリーニングブラシ３４］
以下、具体的なクリーニングブラシ３４の構成を説明する。

ブラシ繊維の太さ：１〜６デニールの太さであることが望ましい。

ブラシ繊維の材料：６−ナイロンや１２−ナイロン等のナイロン系、ポリエステル系、アクリル系が好ましい。また、導電性を付与するためにカーボンブラックを添加している。

ブラシ電気特性：ブラシ体積抵抗値が１．０Ｅ＋５〜１．０Ｅ＋９Ωの範囲に設定することが好ましい。また、導電性を付与するために、カーボンブラックを添加している。

ブラシ繊維先端部：平均一次粒子径１μｍ以下の酸化チタン（例えば、チタン工業社製ＥＣ−１００）を用いることによって、均一な吸着性を確保している。

［酸化チタン吸着方法（エージング処理１）］
ここで、ブラシ繊維先端部の尖った部分で特異的に放電を発生し易くするために、ブラシ繊維先端部に酸化チタンを吸着させる方法としては、例えば、酸化チタンをクリーニングブラシ３４に供給しながら、対向電極として回収ローラ３５に高バイアスを印加することで、電極ローラ（回収ローラ３５）とクリーニングブラシ３４のブラシ繊維先端部との間で微小放電を発生させ、この時に発生する放電生成物をクリーニングブラシ３４のブラシ繊維先端部に吸着させる。この方法によれば、ブラシ繊維先端部の尖った部分は特異的に放電しやすいため、比較的簡単かつ効率良く酸化チタンを吸着させることができる。

具体的には、図３に示すように、クリーニングブラシ３４に酸化チタンをまぶした状態で、回収ローラ３５とクリーニングブラシ３４との間に３ｋＶの吸着電圧を印加する。

この際、クリーニングブラシ３４の回転数は２００ｒｐｍ、ブラシ抵抗値は１Ｅ＋０６Ω、クリーニングブラシ３４と回収ローラ３５との食込み量は１．３ｍｍとすると共に、酸化チタンにチタン工業社製ＥＣ−１００を用いることで、ブラシ繊維先端部に対して先端から略０．２ｍｍの長さ範囲で酸化チタンが吸着するように設定した（食い込み量（Ａ）＝１±０．２ｍｍの場合）。

尚、酸化チタンは、ブラシ繊維先端部付近にのみ吸着させるのが好ましいが、上述した０．２ｍｍに限定されるものではなく、それ以上、或いはブラシ繊維全体であっても構わない。

また、エージング処理時に、クリーニングブラシ３４の先端にブレード（図示せず）等を接触させつつ、吸着電圧を印加してもよい。

［酸化チタン吸着方法（エージング処理２）］
尚、上述したエージング方法１の他、例えば、図４に示すように、クリーニングブラシ３４のブラシ繊維先端部に酸化チタンを付着させた状態で、高温のヒートパイプ４０の内周面にクリーニングブラシ３４のブラシ繊維先端部付近を内接させつつ、クリーニングブラシ３４を回転させることでクリーニングブラシ３４のブラシ繊維先端部に酸化チタンを吸着させることも可能である。

［酸化チタン吸着方法（応用例）］
尚、上述した何れのエージング方法においても、クリーニングブラシ３４のブラシ繊維先端部付近に酸化チタンを吸着させ易くするために、クリーニングブラシ３４のブラシ繊維先端部付近に、予めステアリン酸化合物（例えば、ステアリン酸亜鉛）を微量に塗布しておいても良い。

［酸化チタンの吸着状態］
図５乃至図７は、エージング処理前後のクリーニングブラシ３４のブラシ繊維先端部の状態を示し、図５はエージング処理前のブラシ繊維先端部の状態を示し、図６はエージング処理後のブラシ繊維先端部の状態を示し、図７はエージング処理後のブラシ繊維先端部をさらに拡大した状態を示す。

これら図５乃至図７に示すように、クリーニングブラシ３４のブラシ繊維先端部には、酸化チタンを満遍なく吸着（固着）させることができる。

尚、図５に示したブラシ繊維最先端には、カーボンブラックがむき出しとなっている状態であり、その材料特性により放電が起こり易い状態となっている。

従って、酸化チタンをブラシ繊維先端部に吸着させ、このカーボンブラックを覆うことにより（図６，図７参照）、放電が起こり難く且つ摩擦係数が上昇し、トナー外添剤の掻き取り効果を促進することができる。

（評価・測定）
このようなエージング処理後のクリーニングブラシ３４及びエージング処理を行わないクリーニングブラシ３４をそれぞれ実機搭載し、連続印字１００００イメージ後の中間転写ベルト１６表面を、色彩色差計（ミノルタ（株）製ＣＲ−２４１）を用いて測定し、中間転写ベルト１６表面の最大色差を評価した。

この際、Ｌ^＊ａ^＊ｂ^＊表色系での△Ｅ値で５未満の場合を可、５以上の場合は不可と評価する。これは、中間転写ベルト１６表面の最大色差△Ｅ値が５以上の場合、転写紙に転写された後に画像濃度差が見え易くなるためである。

（エージング処理有のクリーニングブラシ３４）
ブラシ材質：６−ナイロン（導電繊維）
クリーニングブラシ３４径：１４ｍｍ
フィラメント密度：１８，６００フィラメント／ｃｍ^２
フィラメント太さ：６デニール
としたクリーニングブラシ３４を、
中間転写ベルト１６：導電性ＰＶＤＦ、膜厚１５０μｍ
体積抵抗：１Ｅ＋９Ω・ｃｍ
表面抵抗：１Ｅ＋１０Ω／□
印字モード：カラー連続印字１０枚、トータル２５００枚×４回印字（１００００イメージ＝クリーニング回数）
印字サンプル：カバーレッジ２０％（各色カバーレッジ５％）
システム速度：１６０ｍｍ／ｓｅｃ
で画像形成処理を実行した結果、中間転写ベルト１６の表面の最大色差は、△Ｅ＝３．１６であり、可の評価を得ることができた。

（エージング処理無しのクリーニングブラシ３４）
ブラシ材質：６−ナイロン（導電繊維）
クリーニングブラシ３４径：１４ｍｍ
フィラメント密度：１８，６００フィラメント／ｃｍ^２
フィラメント太さ：６デニール
ブラシ回転数：２１８ｒｐｍ
としたクリーニングブラシ３４を、
中間転写ベルト１６：導電性ＰＶＤＦ、膜厚１５０μｍ
中間転写ベルト線速：１６０ｍｍ／ｓｅｃ
体積抵抗：１Ｅ＋９Ω・ｃｍ
表面抵抗：１Ｅ＋１０Ω／□
印字モード：カラー連続印字１０枚、トータル２５００枚印字（１００００イメージ）
印字サンプル：カバーレッジ２０％（各色カバーレッジ５％）
システム速度：１６０ｍｍ／ｓｅｃ
で画像形成処理を実行した結果、中間転写ベルト１６の表面の最大色差は、△Ｅ＝６．３であり、不可の評価となった。

ところで、上記実施の形態では、本発明の画像形成装置をロータリ方式の４色フルカラープリンタに適用して説明したが、例えば、６色カラープリンタでも良いし、タンデム方式のフルカラープリンタでも良い。また、複写機・プリンタ・ファクシミリ或いはこれらを機能的に具備した複合機のように、画像形成装置全般（特に、フルカラー）に適用することができることは勿論である。

本発明の一実施形態に係るクリーニング装置を備えた画像形成装置の一例の説明図である。 本発明の一実施形態に係るクリーニング装置の要部の断面図である。 本発明の一実施形態に係るクリーニング装置におけるクリーニングブラシのブラシ繊維先端部に無機酸化物微粒子を吸着させる吸着方法の一例を示す説明図である。 本発明の一実施形態に係るクリーニング装置におけるクリーニングブラシのブラシ繊維先端部に無機酸化物微粒子を吸着させる吸着方法の他例を示す説明図である。 本発明の一実施形態に係るクリーニング装置におけるエージング処理前のブラシ繊維先端部の状態を示すクリーニングブラシの説明図（代用写真）である。 本発明の一実施形態に係るクリーニング装置におけるエージング処理後のブラシ繊維先端部の状態を示すクリーニングブラシの説明図（代用写真）である。 本発明の一実施形態に係るクリーニング装置におけるエージング処理後のブラシ繊維先端部をさらに拡大した状態を示すクリーニングブラシの説明図（代用写真）である。

符号の説明

１…プリンタ（画像形成装置）
２１…クリーニング装置
３４…クリーニングブラシ
３５…回収ローラ

Claims (5)

1. 無機酸化物微粒子をクリーニングブラシに供給しながら対向電極にバイアスを印加することで、対向電極とクリーニングブラシのブラシ繊維先端部との間で微小放電を発生させると共に、この時に発生する放電生成物を前記クリーニングブラシのブラシ繊維先端部に吸着させることを特徴とするクリーニングブラシのブラシ製造方法。
2. クリーニングブラシのブラシ繊維先端部に無機酸化物微粒子を付着させた状態で、高温のヒートパイプの内周面に前記クリーニングブラシのブラシ繊維先端部付近を内接させつつ、前記クリーニングブラシを回転させることによって前記クリーニングブラシのブラシ繊維先端部に無機酸化物微粒子を溶融・吸着させることを特徴とするクリーニングブラシのブラシ製造方法。
3. 前記クリーニングブラシのブラシ繊維先端部付近に、予めステアリン酸化合物を塗布していることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のクリーニングブラシのブラシ製造方法。
4. 請求項１〜３のいずれか１の請求項に記載のブラシ製造方法によって製造されることを特徴とするクリーニングブラシ。
5. 請求項４に記載のクリーニングブラシを備えていることを特徴とする画像形成装置。